CN109597037B - 一种雷达标定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供雷达标定方法及装置，方法包括：S1、在雷达标定线上依次设置第一标定点、第二标定点；S2、建立雷达坐标；S3、获取第一标定点在雷达坐标系中的第一坐标、第二标定点在雷达坐标系中的第二坐标；S4、确定待标定雷达的标定参数；S5、根据所述待标定雷达的标定参数对雷达进行标定。本发明实现了对雷达进行高效而准确的标定。

Description

一种雷达标定方法及装置

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达标定方法及装置。

背景技术

随着汽车智能化的发展，车载传感器越来越多，高级辅助驾驶技术应用越来越广泛，安装于车头的前向雷达用于实现自适应巡航（ACC）、自动紧急刹车（AEB）和其他预警功能。汽车出厂时，由于测量工具的误差，无法保证车头的前向雷达正好安装在汽车的正中央且与车辆的中心线垂直，并且由于前向雷达探测距离较远，较小的位置和姿态偏差都对探测目标影响较大，因此，需要对前向雷达的位置和姿态进行标定，保证正常有效的探测目标，从而保证行车安全。但是，现有技术标定方法比较复杂。

因此，现有技术有待进一步改进。

发明内容

本发明提供一种雷达标定方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现对雷达进行高效而准确的标定。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明一方面提供一种雷达标定方法，包括：

S1、在雷达标定线上依次设置第一标定点、第二标定点，所述第一标定点到雷达安装平面的距离大于所述第二标定点到雷达安装平面的距离。

S2、建立雷达坐标系，所述雷达坐标系以待标定雷达中心为坐标原点，以待标定雷达的径向为纵轴，以垂直于纵轴方向为横轴。

S3、获取第一标定点在雷达坐标系中的第一坐标、第二标定点在雷达坐标系中的第二坐标。

S4、确定待标定雷达的标定参数，所述标定参数包括横向偏移方向、横向偏移量、纵向偏移量、横摆角中的一个或多个，所述横向偏移量为雷达坐标系原点与雷达标定线的垂直距离，所述纵向偏移量为雷达坐标系原点与雷达安装平面之间的垂直距离，所述横摆角为横轴相对雷达安装平面的水平中心线的偏移角。

S5、根据所述待标定雷达的标定参数对雷达进行标定。

具体地，所述步骤S5包括：

横向标定：当雷达偏移方向为正，在待标定雷达探测目标的横坐标上加上横向偏移量得到探测目标的实际横坐标；当雷达偏移方向为负，在待标定雷达探测目标的横坐标上减去横向偏移量得到探测目标的实际横坐标。

具体地，所述步骤S5包括：

纵向标定：在待标定雷达探测目标的纵坐标加上纵向偏移量得到探测目标的实际横坐标。

具体地，所述步骤S5包括：

横摆角标定：将待标定雷达探测区的中心线沿雷达中心进行旋转，旋转的角度值与横摆角相等，旋转方向由横摆角的角度极性决定：当横摆角为正值时，将待标定雷达探测区的中心线顺时针旋转；当横摆角为负值时，将待标定雷达探测区的中心线逆时针时旋转。

具体地，所述横向偏移量由下式确定：

Δh=

sin/>

，

其中，Δh表示横向偏移量，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，(x2, y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离，L2表示第二标定点到雷达安装平面的垂直距离。

具体地，所述纵向偏移量由下式确定：

，

其中，Δv表示纵向偏移量，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，(x2, y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离，L2表示第二标定点到雷达安装平面的垂直距离。

具体地，所述横摆角由下式确定：

，

其中，γ表示横摆角，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，( x2, y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离，L2表示第二标定点到雷达安装平面的垂直距离。

本发明另一方面提供一种雷达标定装置，包括：

待标定雷达，所述待标定雷达安装在与地面垂直的雷达固定装置上，雷达固定装置安装在雷达安装平面上；

第一标定点、第二标定点，所述第一标定点、第二标定点依次设置在雷达标定线上，所述雷达标定线经过雷达安装平面的中心点且与雷达安装平面垂直；所述第一标定点到雷达安装平面的距离大于所述第二标定点到雷达安装平面的距离；

标定模块，所述标定模块根据所述待标定雷达获取的所述第一标定点、第二标定点的坐标值确定雷达的标定参数，并根据所述雷达的标定参数对所述待标定雷达进行标定。

具体地，所述第一标定点、第二标定点的尺寸为15cm×15cm。

本发明的有益效果在于：本发明通过设置特定的标定点，雷达获取标定点的坐标位置，从而得到雷达的横向偏移量、纵向偏移量和横摆角，实现了对雷达进行高效而准确的标定。

附图说明

图1是本发明的雷达标定方法的流程示意图；

图2是本发明的雷达坐标系的示意图；

图3是本发明的雷达标定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

如图1所示，本发明的实施例一方面提供一种雷达标定方法，包括：

步骤1、在雷达标定线上依次设置第一标定点、第二标定点，所述第一标定点到雷达安装平面的距离大于所述第二标定点到雷达安装平面的距离。

如图2所示，待标定雷达安装在雷达固定装置（例如雷达板）上，雷达固定装置保持与地面垂直；雷达固定装置安装在雷达安装平面（例如车辆头部的横梁）上，以便雷达检测预设范围内的目标。图中AB为雷达安装平面的水平中线，D点为雷达安装平面的中心点，经过雷达安装平面的中心点且与雷达安装平面垂直的直线称为雷达标定线。

由于安装误差，待标定雷达的中心位置O可能与D点不重合，并且待标定雷达的径向也可能与雷达标定线不平行，于是导致了待标定雷达的横向偏移量和横摆角；且由于待标定雷达的上述安装方式，不可避免地导致纵向偏移量。

在雷达标定线上，设置有两个标定点，分别为第一标定点C1和第二标定点C2，标定点大小优选为15cm×15cm；第一标定点C1与第二标定点C2的直线距离为L1，第二标定点C2到雷达安装平面的垂直距离为L2。

步骤2、建立雷达坐标系，所述雷达坐标系以待标定雷达中心为坐标原点，以待标定雷达的径向为纵轴，以垂直于纵轴方向为横轴。

如图2所示，O为雷达中心，建立雷达坐标系XOY。

步骤3、获取第一标定点在雷达坐标系中的第一坐标、第二标定点在雷达坐标系中的第二坐标。

通过雷达探测第一标定点C1在雷达坐标系中的坐标为(x1,y1)，第二标定点C2在雷达坐标系中的坐标为( x2, y2)。

步骤4、确定待标定雷达的标定参数，所述标定参数包括横向偏移方向、横向偏移量、纵向偏移量、横摆角中的一个或多个，所述横向偏移量为雷达坐标系原点与雷达标定线的垂直距离，所述纵向偏移量为雷达坐标系原点与雷达安装平面之间的垂直距离，所述横摆角为横轴相对雷达安装平面的水平中心线的偏移角。

在本实施例中，所述确定横向偏移方向，包括：

当第一标定点C1、第二标定点C2在雷达坐标系中的横坐标x1、x2都小于零时，则判定雷达的横向偏移方向为正；

当第一标定点C1、第二标定点C2在雷达坐标系中的横坐标x1、x2的值都小于零时，则判定雷达的横向偏移方向为负。

所述横向偏移量Δh由下式确定：

Δh=

sin/>

。

所述纵向偏移量Δv由下式确定：

。

所述横摆角γ由下式确定：

步骤5、根据所述待标定雷达的标定参数对雷达进行标定。

在本实施例中，对待标定雷达进行标定包括：

横向标定：当雷达偏移方向为正，在待标定雷达探测目标的横坐标X0上加上横向偏移量Δh得到探测目标的实际横坐标Xr，即：Xr=X0+Δh；当雷达偏移方向为负，在待标定雷达探测目标的横坐标X0上减去横向偏移量Δh得到探测目标的实际横坐标Xr，即：Xr=X0-Δh。

纵向标定：在待标定雷达探测目标的纵坐标Y0加上纵向偏移量Δv得到探测目标的实际横坐标Yr，Yr=Y0+Δv。

横摆角标定：将待标定雷达探测区的中心线沿雷达中心O进行旋转，旋转的角度值与横摆角γ相等，旋转方向由横摆角γ的角度极性决定：当横摆角γ为正值时，将待标定雷达探测区的中心线顺时针旋转；当横摆角γ为负值时，将待标定雷达探测区的中心线逆时针时旋转。

如图2所示，由F1、F2两条线所形成的夹角区域即为雷达探测区，F3为其夹角的角平分线，即雷达探测区的中心线，若待标定雷达的横摆角为零，则雷达探测区的中心线与雷达标定线重合；若待标定雷达的横摆角不为零，则雷达探测区的中心线与雷达标定线不平行，无法准确探测到障碍物的具体位置。通过将雷达探测区的中心线沿待标定雷达的中心O进行旋转，使其与雷达标定线平行，从而能够准确探测到障碍物的具体位置。

如图3所示，本发明另一方面提供一种雷达标定装置，包括：待标定雷达，所述待标定雷达安装在与地面垂直的雷达固定装置上，雷达固定装置安装在雷达安装平面上；

第一标定点、第二标定点，所述第一标定点、第二标定点依次设置在雷达标定线上，所述雷达标定线经过雷达安装平面的中心点且与雷达安装平面垂直；所述第一标定点到雷达安装平面的距离大于所述第二标定点到雷达安装平面的距离；

标定模块，所述标定模块根据所述待标定雷达获取的所述第一标定点、第二标定点的坐标值确定雷达的标定参数，并根据所述雷达的标定参数对所述待标定雷达进行标定。

在本实施例中，所述第一标定点、第二标定点的尺寸为15cm×15cm。

本发明的雷达标定装置的工作过程如上述雷达标定方法所述，在此不再赘述。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种雷达标定方法，其特征在于，包括：

S1、在雷达标定线上依次设置第一标定点、第二标定点，所述第一标定点到雷达安装平面的距离大于所述第二标定点到雷达安装平面的距离；

S2、建立雷达坐标系，所述雷达坐标系以待标定雷达中心为坐标原点，以待标定雷达的径向为纵轴，以垂直于纵轴方向为横轴；

S3、获取第一标定点在雷达坐标系中的第一坐标、第二标定点在雷达坐标系中的第二坐标；

S4、确定待标定雷达的标定参数，所述标定参数包括横向偏移方向、横向偏移量、纵向偏移量、横摆角中的一个或多个，所述横向偏移量为雷达坐标系原点与雷达标定线的垂直距离，所述纵向偏移量为雷达坐标系原点与雷达安装平面之间的垂直距离，所述横摆角为横轴相对雷达安装平面的水平中心线的偏移角；

S5、根据所述待标定雷达的标定参数对雷达进行标定，包括：

横向标定：当雷达偏移方向为正，在待标定雷达探测目标的横坐标上加上横向偏移量得到探测目标的实际横坐标；当雷达偏移方向为负，在待标定雷达探测目标的横坐标上减去横向偏移量得到探测目标的实际横坐标；

纵向标定：在待标定雷达探测目标的纵坐标加上纵向偏移量得到探测目标的实际横坐标；

横摆角标定：将待标定雷达探测区的中心线沿雷达中心进行旋转，旋转的角度值与横摆角相等，旋转方向由横摆角的角度极性决定：当横摆角为正值时，将待标定雷达探测区的中心线顺时针旋转；当横摆角为负值时，将待标定雷达探测区的中心线逆时针时旋转；

所述横向偏移量由下式确定：

Δh=

sin/>

，

其中，Δh表示横向偏移量，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，( x2,y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离；

所述纵向偏移量由下式确定：

，

其中，Δv表示纵向偏移量，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，( x2,y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离，L2表示第二标定点到雷达安装平面的垂直距离；

所述横摆角由下式确定：

，

其中，γ表示横摆角，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，( x2, y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离。

2.一种雷达标定装置，其特征在于，包括：待标定雷达，所述待标定雷达安装在与地面垂直的雷达固定装置上，雷达固定装置安装在雷达安装平面上；

第一标定点、第二标定点，所述第一标定点、第二标定点依次设置在雷达标定线上，所述雷达标定线经过雷达安装平面的中心点且与雷达安装平面垂直；所述第一标定点到雷达安装平面的距离大于所述第二标定点到雷达安装平面的距离；

标定模块，所述标定模块根据所述待标定雷达获取的所述第一标定点、第二标定点的坐标值确定雷达的标定参数，并根据所述雷达的标定参数对所述待标定雷达进行标定，所述标定参数包括横向偏移方向、横向偏移量、纵向偏移量、横摆角中的一个或多个，并根据如下规则对所述待标定雷达进行标定：

横向标定：当雷达偏移方向为正，在待标定雷达探测目标的横坐标上加上横向偏移量得到探测目标的实际横坐标；当雷达偏移方向为负，在待标定雷达探测目标的横坐标上减去横向偏移量得到探测目标的实际横坐标；

纵向标定：在待标定雷达探测目标的纵坐标加上纵向偏移量得到探测目标的实际横坐标；

横摆角标定：将待标定雷达探测区的中心线沿雷达中心进行旋转，旋转的角度值与横摆角相等，旋转方向由横摆角的角度极性决定：当横摆角为正值时，将待标定雷达探测区的中心线顺时针旋转；当横摆角为负值时，将待标定雷达探测区的中心线逆时针时旋转；

所述横向偏移量由下式确定：

Δh=

sin/>

，

其中，Δh表示横向偏移量，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，( x2,y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离；

所述纵向偏移量由下式确定：

，

其中，Δv表示纵向偏移量，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，( x2,y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离，L2表示第二标定点到雷达安装平面的垂直距离；

所述横摆角由下式确定：

，

其中，γ表示横摆角，(x1,y1)表示第一标定点在雷达坐标系中的坐标，( x2, y2)表示第二标定点在雷达坐标系中的坐标，L1表示第一标定点与第二标定点的直线距离。

3.根据权利要求2所述的雷达标定装置，其特征在于，所述第一标定点、第二标定点的尺寸为15cm×15cm。

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